Влажность воздуха в физике — формулы и определение с примерами

Ощущения человека при изменении увлажнённости

В летний период чрезмерная увлажнённость негативно сказывается на состоянии людей. В воздушных массах содержится большое количество влаги. При увеличении температуры они «впитывают» в себя воду. Человек с трудом дышит, у него может повыситься давление. Зимой, в процессе уменьшения температурных показателей, происходит снижение влажности. Организм начинает отдавать тепло. Значение влажности в жизни человека трудно переоценить.

Если температура внешней среды высокая, но состав воздушных масс характеризуется пониженным содержанием влаги, жару переносить достаточно легко. При увеличении значений этого параметра у человека могут возникать неприятные состояния:

  • повышается температура тела;
  • появляется слабость и головная боль;
  • учащается пульс;
  • чаще становится дыхание;
  • наблюдается обильное потоотделение.

При наличии низкой температуры и высокой увлажнённости организм человека наоборот будет переохлаждаться. Для того, чтобы условия проживания были комфортными, процентное содержание влаги должно находится в пределах 30-60%. В противном случае могут возникнуть проблемы со здоровьем. Кожный покров высыхает, организм обезвоживается. Сухость слизистых оболочек даёт возможность проникновения болезнетворных вирусов и бактерий.

Влажность воздуха для человека играет огромную роль. Большое содержание влаги приводит к увеличенной отдаче тепла. Организм может быстро перегреться. При длительном нахождении в подобной среде снижается иммунитет. Происходит обострение сердечных заболеваний, гипертонии и атеросклероза. Данная ситуация негативно воздействует не только на человеческий организм. Появление сырости способствует ускоренному размножению грибковых образований. Разрушаются строительные сооружения. Портятся предметы мебели и интерьера.

Негативное воздействие чрезмерной сырости

Наиболее чувствительны к влаге в помещении люди, страдающие хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями:

  • артериальной гипертензией;
  • распространённым атеросклерозом сосудов.

Чрезмерное влагосодержание способствует ухудшению самочувствия и качества жизни.

Немаловажным фактором является воздействие влажности и на окружающую обстановку. В частности, продолжительно существующий избыток водяного пара в воздухе провоцирует размножение плесневых грибков в мебели и обоях. У людей, чья иммунная система склонна к гиперреактивности, развиваются аллергические реакции на споры этих грибков. Такой комплекс причин повышает вероятность развития бронхоспастических заболеваний, а также нарушения сна, что неминуемо сказывается на общем состоянии человека.

Что такое парциальное давление

Воздух – это смесь газов. Больше всего в нем содержится азота – 78 процентов. Так же, содержится кислород в виде молекул \(O_{2}\) и \(O_{3}\) — озона, он составляет 21 процент. Остальные , среди них инертные газы и углекислый газ, составляют 1 процент. Давление воздуха складывается из давлений каждого входящего в воздух газа.

Поясним это на простом примере. Рассмотрим емкость, например – обычную трехлитровую стеклянную банку для консервации. Когда в банке нет съестных припасов, ее объем целиком занимает воздух. Давление воздуха в банке будет равно атмосферному давлению. Закупорим банку крышкой. Предположим, у нас имеется возможность отдельно отфильтровать из воздуха каждый газ.

Будем проводить такой опыт:

  1. Вначале измерим давление воздуха в банке.
  2. Затем, откачаем из банки все газы, кроме одного. Этот отдельно взятый газ при той же температуре занимает весь объём, который до этого занимала газовая смесь. С помощью манометра измерим давление, которое создает оставшийся газ. Давление оставшегося газа называется парциальным давлением.
  3. Далее, вернем в банку газы, откачанные ранее.
  4. После этого отфильтруем какой-либо другой газ, оставляя в банке его и, откачивая все остальные газы. Будем измерять манометром парциальное давление оставшегося газа.

Проделав такой опыт несколько раз, мы получим парциальные давления всех газов, из которых состоит воздух.

Примечания:

  • Парциальное от итальянского «парцио» — часть. Имеется ввиду часть чего-то целого.
  • Манометр – прибор для измерения давления (ссылка).
  • Тела в занимают весь предложенный им объем. По мере удаления газов, масса вещества в банке будет уменьшаться. Но оставшийся газ будет занимать весь объем банки, создавая давление на ее стенки.

Связь общего давления и парциальных давлений всех газов смеси с помощью математики можно описать так:

\

\(\large P_{\text{общ}} \left(\text{Па} \right) \) – давление смеси газов (общее давление);

\(\large P_{1} \left(\text{Па} \right) \) – парциальное давление первого газа;

\(\large P_{2} \left(\text{Па} \right) \) – парциальное давление второго газа;

Каждый газ создает свой вклад в общее давление смеси. Этот вклад называют парциальным давлением газа.

Если сложить парциальные давления всех газов, получим давление воздуха, которое мы измерили в начале эксперимента, перед тем, как начать откачивать газы из банки.

Ощущения человека при изменении увлажнённости

В летний период чрезмерная увлажнённость негативно сказывается на состоянии людей. В воздушных массах содержится большое количество влаги. При увеличении температуры они «впитывают» в себя воду. Человек с трудом дышит, у него может повыситься давление. Зимой, в процессе уменьшения температурных показателей, происходит снижение влажности. Организм начинает отдавать тепло. Значение влажности в жизни человека трудно переоценить.

Если температура внешней среды высокая, но состав воздушных масс характеризуется пониженным содержанием влаги, жару переносить достаточно легко. При увеличении значений этого параметра у человека могут возникать неприятные состояния:

  • повышается температура тела;
  • появляется слабость и головная боль;
  • учащается пульс;
  • чаще становится дыхание;
  • наблюдается обильное потоотделение.

При наличии низкой температуры и высокой увлажнённости организм человека наоборот будет переохлаждаться. Для того, чтобы условия проживания были комфортными, процентное содержание влаги должно находится в пределах 30-60%. В противном случае могут возникнуть проблемы со здоровьем. Кожный покров высыхает, организм обезвоживается. Сухость слизистых оболочек даёт возможность проникновения болезнетворных вирусов и бактерий.

Влажность воздуха для человека играет огромную роль. Большое содержание влаги приводит к увеличенной отдаче тепла. Организм может быстро перегреться. При длительном нахождении в подобной среде снижается иммунитет. Происходит обострение сердечных заболеваний, гипертонии и атеросклероза. Данная ситуация негативно воздействует не только на человеческий организм. Появление сырости способствует ускоренному размножению грибковых образований. Разрушаются строительные сооружения. Портятся предметы мебели и интерьера.

Виды промышленных увлажнителей

Наиболее часто используются промышленные увлажнители воздуха следующих типов:

  • Распылители.
  • Работающие на ультразвуке.
  • Мойки.

Распылители (их еще называют атомайзеры) работают по принципу аэрозолей, распыляя капли влаги через определенные временные промежутки. Приборы этого типа оснащаются определенным количеством датчиков – в зависимости от производителя и модели. Датчики позволяют осуществлять регулирование деятельности увлажнителя на основании заданных температурных и влажностных параметров воздуха.

Устройства охарактеризованного типа обладают многими преимуществами, однако совсем не дешевы. Поэтому на небольших производственных мощностях или же в небольших учреждениях редко используют атомайзеры. В то де время, возможность поддержания установленных параметров микроклимата делает увлажнитель-атомайзер идеальным вариантом для применения в библиотечных и музейных фондах, картинных галереях, а также на производствах, требующих обеспечения точных микроклиматических показателей окружающей среды.

Ультразвуковые увлажнители в процессе функционирования насыщают воздушные массы помещения «водяной пылью» — мельчайшими водяными частицами. Промышленные ультразвуковые увлажнители по принципу действия не отличаются от своих домашних аналогов. Только обеспечивают увлажнение большей площади помещения.

Стоит сказать, что приборы данного типа нуждаются в применении дистиллированной или хотя бы просто очищенной воды, поскольку в противном случае будут «производить» белый налет. Однако к их преимуществам относится низкое энергопотребление, по сравнению с паровыми устройствами и отсутствие капелек «росы» на оборудовании и механизмах.

Рекомендуем ознакомиться:  Канальный увлажнитель воздуха

Мойки воздуха – это специальные автономные климатические системы, предназначенные для очищения и увлажнения воздушных масс промышленных помещений. Такие устройства могут эффективно насыщать влагой воздух на площади около 300 м2. Большое преимущество таких систем – их полная автоматизация. Прибор самостоятельно контролирует параметры воздуха и самостоятельно очищается при необходимости.

Как правильно выбрать

Выбор типа увлажняющего устройства должен основываться на учете всевозможных факторов:

  • Типа производственного помещения и его основного предназначения.
  • Необходимой производительности устройства.
  • Необходимости точного соблюдения уровня влажности или просто его поддержания в определенных рамках.
  • Потребности в ручном или автоматическом управлении.

Только учет всех возможных факторов позволит выбрать действительно эффективный для заданных условий промышленный увлажнитель. Так, например, мойки воздуха не рекомендуется использовать в помещениях, требующих точного поддержания установленного уровня влажности. Поэтому увлажнители данного типа лучше всего подойдут для:

  • Офисных помещений.
  • Типографий.
  • Детских садов и школ.
  • Радиоэлектронных производств.
  • Серверных помещений.
  • Архивов музеев и библиотек.

Промышленные увлажнители парогенераторного типа целесообразно использовать в производственных помещениях с необходимостью точного поддержания заданных параметров влажности – лабораториях, операционных, стерильных помещениях и пр.

Ультразвуковые увлажнители наиболее эффективны в случае применения их в холодильных камерах, овощехранилищах, винных погребах, мебельных и антикварных салонах, на деревообрабатывающих предприятиях, в покрасочных камерах.

Формула для вычисления относительной влажности воздуха

В числителе – плотность пара, которая имеется в момент измерения.

В знаменателе – максимальная плотность пара, соответствующая имеющейся температуре (то есть, плотность ).

Если плотность пара максимальная – то пар называют насыщенным. Чем выше , тем больше максимальная плотность пара.

\

\( \large \varphi \) – относительная влажность;

\(\large \rho_{0} \left( \frac{\text{кг}}{\text{м}^{3}}\right) \) – измеренная плотность водяного пара в воздухе, т. е. абсолютная влажность;

\(\large \rho_{max} \left( \frac{\text{кг}}{\text{м}^{3}}\right) \) – максимальная плотность водяного пара в воздухе, которая может быть при измеренной температуре, т. е. плотность насыщенного пара;

Иногда формулу удобнее записывать в таком виде:

\

Способы влияния на увлажнённость воздуха

Если, несмотря на все старания строителей, гигрометр упорно показывает уровень влажности ниже допустимого, можно приступать к его урегулированию. Самый очевидный способ, считающийся наиболее надёжным, — установка специального увлажнителя воздуха. Такие агрегаты постепенно вытесняют из обращения тазики с водой, расставленные по комнате, и развешенные по ней мокрые полотенца.

При исходном низком влагосодержании желаемого результата при установке такого прибора придётся ждать несколько дней. Это связано с тем, что водяными парами воздух начинает насыщаться только после того, как влагой пропитаются мебель и отделочные материалы в помещении. То есть даже профессиональное оборудование не даёт мгновенного результата.

До сих пор в ходу и более простые способы:

  • помещение в комнату достаточно крупного резервуара с водой;
  • некоторые считают, что результативным является развешивание по комнате мокрых вещей.

Однако следует заметить, что такие способы, если и имеют определённую эффективность, то только в очень компактных замкнутых пространствах.

В ряде случаев возникает необходимость понижения влажности. В этой ситуации рекомендуются следующие меры:

  • установка осушителя воздуха;
  • проветривание квартиры, наиболее эффективно оно в зимний период;
  • использование кондиционеров с соответствующим режимом, который устраняет из воздуха водяной пар;
  • установка вытяжки над кухонной плитой.

Необходимо в этом случае и устранение причины повышенной влажности, в частности, протечек в водопроводных трубах, осушение сырых участков.

Точка росы

В любом случае в воздухе находится водяной пар. Если мы будем понижать температуру воздуха, то при определенной температуре сможем довести пар, содержащийся в нем, до состояния насыщения.

Если после этого продолжать снижать температуру, то пар начнет конденсироваться. В итоге, образуется туман, и выпадают капельки росы. Здесь у нас появляется еще одна новая величина, которая тоже характеризует влажность воздуха, — точка росы.

{"questions":,"explanations":,"answer":}}}]}

Влажность воздуха измеряют с помощью специальных приборов: конденсационных и волосных гигрометров и психрометров.

Абсолютная и относительная влажность

Количество водяных паров в воздухе при определенной температуре определяет степень влажности. Но как эту степень оценить? В этом нам помогут два новых определения: абсолютная влажность и относительная влажность.

Обратите внимание, что, рассчитывая плотность различных веществ, мы использовали стандартную единицу измерения — $\frac{кг}{м^3}$. Для абсолютной влажности принято применять внесистемную единицу измерения плотности — $\frac{г}{м^3}$

Степень влажности определяется фактором того, насколько водяной пар близок или далек от состояния насыщения.

  • Чем больше в воздухе водяных паров, тем ближе пар к состоянию насыщения
  • Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его насыщения

Вспомним: насыщенным называют пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Число молекул, вылетающих из жидкости, становится равно числу молекул, возвращающихся в нее.

Соответственно, зная только абсолютную влажность, нельзя сказать сухой это воздух или влажный, насколько он близок к состоянию насыщения.

Чаще всего водяной пар, содержащийся в воздухе, является ненасыщенным. Если бы водяной пар в воздухе был всегда насыщенным, то все, что находится на земной поверхности, никогда бы не высыхало.

Т.е., относительная влажность характеризует процентное содержание влаги в воздухе. Наиболее благоприятной для человека считается относительная влажность воздуха $40-60 \%$.

{"questions":,"answer":}}}]}

Преимущества

Гигиеничность

Микробы из воздуха быстро заселяют даже предварительно дистиллированную воду в бытовых увлажнителях. При увлажнении методом прямого распыления вода не соприкасается с воздухом до момента распыления, до которого проходит многоуровневую очистку и становится обеззараженной. На распыление вода течет по трубкам, внутренняя поверхность которых выполнена из Тефлона – максимально инертного и скользкого вещества, которое не заселяется бактериями.

Можно установить в готовый интерьер

Монтаж системы не требует особых инженерных конструкций. Центральный блок и блок фильтров размещаются в подсобном помещении с возможностью подвода водоснабжения, канализации и электропитания. К распыляющим форсункам достаточно подвести гибкую трубку диаметром 4,5 мм, которую можно проложить открыто или без труда спрятать в элементах интерьера.

Эффективность

Одна форсунка распыляет от 0,6 до 1,2 литра/час, в базовую систему подключается до 5 форсунок (в расширенную до 15), которые могут быть расположены в разных помещениях. Для сведения: производительность большинства бытовых увлажнителей не превышает 0,5 литра/час.

Неприхотливость в обслуживании

Сервисное обслуживание системы требуется 1 – 2 раза в год, в отличие от паровых увлажнителей, которым необходимо профессиональное обслуживание не реже 1 раза в месяц в зимний период, и бытовых увлажнителей, которые следует мыть каждую неделю и чаще, чтобы ограничивать размножение микрофлоры.

Эффект легкой ионизации

У морских побережий, горных рек и водопадов капли отрываются от поверхности воды, вызывая ионизацию воздуха. Аналогичный процесс происходит при тонком распылении воды. Субъективно мы ощущаем свежесть, и при этом лёгкая ионизация воздуха оказывает лечебное воздействие, как на курорте.

Энергоэффективность

Для распыления воды используется только энергия, запасенная водой под действием насоса. На дом площадью 900 м2 система потребляет не более 260 Вт, то есть 15 Вт/(литр воды в час), против более 750 Вт/(литр воды в час) для паровых увлажнителей.

Подавление пыли

Условия распыления подобраны таким образом, что микрокапли воды имеют оптимальный размер для подавления пыли и очищения воздуха.

Альтернатива кондиционеру

Воздух охлаждается при испарении в нём капелек воды. В среднем, температура понижается на 2 – 3 градуса, что позволяет использовать систему для приятного охлаждения летом.

Ультразвуковые увлажнители воздуха

Это самые популярные и востребованные на сегодняшний день увлажнители воздуха, давайте разберемся почему?

Как мы говорили, при помощи ультразвука создается что-то вроде тумана, который разносится по всему помещению, после чего, естественным способом этот туман превращается в пар, а это ведет к увеличению влажности воздуха.

Для того, чтобы вредные примеси, находящиеся в выделенном водяном облаке (различные соли, микроорганизмы и пр.) не оставались на предметах мебели, одежде и технических устройствах, ультразвуковые увлажнители оснащаются специальными фильтрами. Обычно, они выполняются в виде картриджей, которые можно заменять, когда это будет необходимо.

К тому же, ультразвуковые увлажнители воздуха способны производить точнейший контроль над уровнем влажности всего помещения. Используя ультразвуковой увлажнитель, можно добиться практически 100% влажности воздуха. Они экономичны, так как имеют автоматическую программу по управлению и производительность более 10 л в сутки. Только ультразвуковой увлажнитель может выдавать теплый пар при низком уровне шума.

Но, как и любое приспособление, промышленные увлажнители воздуха имеют свои особенности и недостатки. К недостаткам можно отнести то, что емкость ультразвукового увлажнителя ограничена в размерах, из-за чего его постоянно нужно дополнять водой. Также, если не заменить фильтр-картридж после 4х месяцев его работы, то на различных бытовых предметах, окружающих устройство будет появляться солевой налет.

Задумываясь о приобретении увлажнителя воздуха, будь он промышленный или бытовой, ультразвуковой или электродный, помните, что на собственном здоровье и здоровье окружающих экономить нельзя. Следует подобрать наиболее подходящий вариант, самый безвредный и действенный.

Негативное воздействие чрезмерной сырости

Наиболее чувствительны к влаге в помещении люди, страдающие хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями:

  • артериальной гипертензией;
  • распространённым атеросклерозом сосудов.

Чрезмерное влагосодержание способствует ухудшению самочувствия и качества жизни.

Немаловажным фактором является воздействие влажности и на окружающую обстановку. В частности, продолжительно существующий избыток водяного пара в воздухе провоцирует размножение плесневых грибков в мебели и обоях. У людей, чья иммунная система склонна к гиперреактивности, развиваются аллергические реакции на споры этих грибков. Такой комплекс причин повышает вероятность развития бронхоспастических заболеваний, а также нарушения сна, что неминуемо сказывается на общем состоянии человека.

Воздействие изменения содержания влаги в воздухе на мебель и предметы быта

От состава воздушных масс зависит не только наше хорошее самочувствие. Значение влажности в быту подлежит особому рассмотрению. Очень тонко реагируют на изменение процентного содержания влаги изделия из древесины. Ухудшается состояние мебели, интерьерных конструкций и музыкальных инструментов. При высокой увлажнённости деревянные покрытия деформируются и изменяют свою форму.

Сухой воздух не менее опасен для бытовых предметов. Это становится особенно заметно при наступлении холодов и включении центрального отопления:

  • мебельная поверхность трескается;
  • паркет начинает расслаиваться;
  • музыкальные инструменты труднее настраиваются.

Сухой воздух негативно сказывается на состоянии художественных произведений искусства. От поверхности картин отслаивается краска. Именно поэтому в помещении крупных музеев и выставочных залов устанавливаются специальные устройства, которые фиксируют изменение показателей состава воздушных масс.

Доклад №2

На планете Земля на 2/3 ее территории преобладают водные объекты и только 1/3 Земли остается на суше. Во время взаимодействия водной среды с воздушной, при любом температурном режиме, происходит выпаривание жидкости. При высоких температурах это происходит интенсивнее, в холодные — медленнее. Но, так или иначе, в воздушном пространстве в любой сезон и время суток находится испаренная жидкость под видом пара.

Пар от воды, присутствующий в воздушной среде и дает представление о влажности.

Абсолютная величина влажности воздуха выражается в предельной массе частиц воды, которая содержится в одном кубическом метре воздуха при заданной температуре. Максимальный объем водяного пара в воздушной среде называют также плотностью. Плотность имеет выражение в граммах на метр в кубе.

Абсолютную влажность используют для определения максимально возможной массы жидкости в воздушной среде при заданных температурах. В связи с тем, что для одной температуры воздуха, при остальных равных параметрах, возможно только одно максимальное количество насыщенности влагой, то было выведено определение относительной влажности воздуха. Понятие относительности воды в воздухе дает представления о том, насколько водяной пар в воздушной среде близок к насыщению.

Под относительной влажностью понимают долю жидкости в воздушной среде к максимально возможной доле пара при установленной температуре. Зависимость между соотношением в воздушной среде пара и влажности имеет прямо пропорциональную направленность, то есть, при увеличении доли воды в воздушном пространстве, увеличивается и влажность воздуха.

При понижении температуры окружающего влажного воздуха, при определенной температуре можно получить максимальное насыщение воздушной среды водой. Дальнейшее понижение температуры приведет к излишку влаги в воздухе и возникновению ее конденсата в виде тумана и росы. Именно благодаря появлению росы в связи с конденсированием влаги в воздухе и появилось понятие «точка росы». Точка росы определяет температуру воздуха, при которой воздух становится наиболее насыщенным влагой.

8, 10 класс. По физике

Влажность воздуха

Абсолютно сухой воздух почти никогда не встречается в природе. Некоторое небольшое количество воды всегда присутствует в воздухе и, как правило, находится в газообразном состоянии.

Водяной пар попадает в воздух в результате испарения воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосфере испаряется с поверхности океанов, морей … и растения.

Состав сухого воздуха

В первую очередь, можно говорить о составе сухого воздуха, то есть воздуха, который вообще не содержит влаги.

Сухой воздух, в своей основной части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Оставшаяся часть содержит различные газы в относительно небольших количествах.

Состав сухого воздуха можно определить по массе газов в одном м3 воздуха. В этом случае мы имеем следующие величины: N2 – 1,165 кг/м3, O2 – 1,331 кг/м3. Эти значения верны при температуре 20 °C и давлении 1 атм.

Приборы для измерения влажности

Приборы, с помощью которых можно измерять влажность, называют гигрометрами. Есть несколько типов таких приборов: волосные, конденсационные, психрометрические.

Волосной гигрометр

В волосном гигрометре используют свойство волоса изменять свою длину при изменении влажности. Чем больше влажность воздуха, тем длиннее становится волос. Обычно используют волосок из конской гривы, либо длинный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на корпусе прибора, а другой прикрепляется к стрелке (рис. 1). По шкале прибора можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 1. Волосной гигрометр состоит из шкалы, поворотного механизма со стрелкой и волоса

Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр по точке росы помогает определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяют точку росы с помощью встроенного в прибор термометра. Затем, по таблице, содержащей плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определяют абсолютную влажность воздуха.

При известной температуре воздуха и абсолютной влажности можно дополнительно вычислить относительную влажность воздуха.

Устройство конденсационного гигрометра представлено на рисунке 2.

В небольшую металлическую коробку, встроена трубка с грушей и термометр. Передняя тонкая стенка коробки отполирована, чтобы на ней удобнее было наблюдать конденсацию капелек воды. Металлическое кольцо, придающее жесткость тонкой передней стенке, прикреплено через прокладку для теплоизоляции.

Рис. 2. Конденсационный гигрометр содержит термометр и грушу, погруженные в емкость с быстро испаряющейся жидкостью, емкость имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха

Используют прибор так: Наливают в коробку быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т. п.), и продувают грушей воздух через коробку. Тем самым, вызывают быстрое испарение жидкости и понижение температуры в коробке. При этом на полированной передней стенке коробки появляется роса. А термометр позволяет измерить температуру, при которой роса конденсировалась. Появление росы говорит о том, что пар стал насыщенным.

Абсолютную влажность воздуха определяют по таблице, в которой содержится плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

Психрометрический гигрометр

Такой прибор для измерения относительной влажности сокращенно называют психрометром. Он состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на держателе (рис. 3). Нижняя часть одного из термометров погружена в небольшую емкость, содержащую несколько миллилитров воды. Обычно на корпус этого прибора наносят психрометрическую таблицу. Благодаря этой таблице, считав показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 3. Психрометрический гигрометр состоит из сухого и влажного термометров

Самодельный психрометр

Чтобы изготовить самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых бытовых спиртовых термометра.

В нижней части каждого термометра присутствует шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при возрастании температуры. Излишки жидкости из шарика поднимаются по тонкой трубке, рядом с которой нанесены деления температурной шкалы. Обычно в качестве такой жидкости используют подкрашенный спирт (спиртовой термометр), или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров нужно обернуть кусочком ваты, или небольшой тряпочкой, смоченной водой комнатной температуры. Этот термометр договоримся называть «влажным».

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Этот термометр будем называть «сухим».

Расположим эти термометры неподалеку один от другого. Спустя несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерениям влажности.

Нам известно, что температура жидкости уменьшается при испарении (ссылка). Поэтому, показания влажного термометра всегда будут меньше показаний сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше будет разница между показаниями термометров. Потому, что в сухом воздухе скорость испарения (ссылка) воды возрастает.

Запишем показания сухого и влажного термометров. Относительную влажность воздуха можно найти с помощью психрометрической таблицы.

Популярные темы сообщений

  • Интересные факты о Солнце

    Солнце – это большая и единственная звезда в солнечной системе. Все планеты в нашей галактике вращаются вокруг солнца. Например, Земля совершает круг от своей орбиты и огибает солнце за 365 дней. Раньше люди считали, что не Земля вращается вокруг солнца,

  • Каспийское море

    Это единственное в мире замкнутое море. В народе Каспийское море позиционирует как крупнейшее озеро. Расположено оно на границе между Европой и Азией. Море имеет океаническое происхождение. Оно омывает берега России

  • Творчество Людмилы Улицкой

    Дата рождения Людмилы Евгеньевны Улицкой — 21 февраля 1943 года. Место рождения — республика Башкирия город Давлеканово. Будущая писательница окончила биологический факультет МГУ и проработала два года по специальности.

Психрометр

Психрометр (от латинского психрос — холодный, метрио — измерять) представлен на рисунке 4.


Рисунок 4. Психрометр

Этот прибор состоит из двух термометров. Конец одного из них обмотан тканью и опущен в воду. Вода испаряется, термометр охлаждается. Термометры будут показывать разные значения.

Испарение проходит менее интенсивно при большой относительной влажности, и более интенсивно при малой относительной влажности. Чтобы оценить ее, нужно зафиксировать разность температур на термометрах. Для них также существуют специальные таблицы, из которых можно узнать величину относительной влажности воздуха.

{"questions":,"answer":0}}}]}

Какой должна быть оптимальная влажность

Особенно важна влажность в местах, где люди работают, находятся или спят. Наши органы дыхания устроены таким образом, что слишком сухой или насыщенный водяным паром воздух вреден для них. Именно поэтому существуют государственные стандарты, определяющие, насколько сухим должен быть воздух в помещении.

Зона оптимальной влажности

ГОСТ 30494-11 устанавливает четкие рамки, в которых должен находиться микроклимат жилых и общественных помещений. Помимо состава и оптимального объема воздуха, указывается также влажность.

Те же ценности относятся к антиквариату, книгам, мебели, электроприборам. Для растений оптимальная влажность в квартире различна, так как тропические и субтропические виды любят влажную, теплую среду, в то время как другие предпочитают нормальные или засушливые условия.

Оптимальный уровень влажности в детских комнатах составляет 60%, но допускается повышение или понижение на 10%.

Влажность в зависимости от помещения.

Лучше не допускать ограничений, так как они снижают эффективность, ухудшая здоровье. Вполне реально поддерживать оптимальный микроклимат в тех помещениях, где мы проводим больше всего времени.

Как уменьшить влажность

Высокая влажность не всегда полезна. Если на стенах есть плесень, грибок, постоянно собирается конденсат, необходимо это уменьшить. Вы можете использовать один из этих методов:

  1. Осушители. Специальные устройства, которые поглощают лишние молекулы воды, вытягивая воздух из помещения. Этот тип устройств работает за счет конденсации водяного пара в помещении. В некоторой степени функцию осушителя выполняет кондиционер воздуха, который также забирает воду из воздуха.
  2. Хорошая вентиляция. Засоренные вентиляционные каналы не выполняют функцию удаления чрезмерно влажного воздуха из квартиры.
  3. Сушите белье на улице или на балконе. При высыхании ткани выделяют в воздух молекулы воды, которые циркулируют по помещению и повышают влажность.
  4. Солнечный свет. Когда солнечный свет попадает в помещение, он вызывает испарение воды, поэтому рекомендуется регулярно открывать окна.

Некоторые факторы, повышающие влажность, находятся вне нашего контроля:

  • Чем больше людей проживает в квартире, тем ниже будет этот показатель;
  • В некоторых городах климатические условия определяют постоянно высокий уровень влажности.
  • Если все окна выходят на север, помещения больше подвержены воздействию влаги;

Способы измерения содержания влаги

Определить содержание влаги можно с помощью различных измерительных приборов:

  • в состав психометрического устройства входят спиртовые термометры – «сухой» и «мокрый». Используя разность температур и справочную таблицу, рассчитывают относительную влажность;
  • прибор с весовой конструкцией содержит u-образные трубки и адсорбирующее вещество. Через него проходит исследуемый воздух. При закачке воздушной массы возрастает или уменьшается вес материала. По его изменению определяют процентное содержание влаги;
  • с помощью волосных и плёночных гигрометров измеряется относительная влажность;
  • у керамических устройств изменяется сопротивление при увеличении или уменьшении состава воздуха;
  • в конденсационном гироскопе измеряется температура конденсата на зеркальной поверхности. Её предварительно охлаждают. Полученное значение сравнивается с температурой окружающей среды.

Таблица влажности воздуха используется при измерении содержания влаги с помощью «сухого» и «мокрого» термометров. Разница температур соответствует значению относительной влажности.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Домашний дизайнер
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: